SKRIPSI PEMINDAI LEMBAR BUKU MENGGUNAKAN METODE CAPTURING DENGAN PICU SENSOR OPTICAL PROXIMITY INFRARED
DISUSUN OLEH : MUHAMMAD ANDRI RAMADHAN RONY NIM : 20110120053
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2016
ii
HALAMAN PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini : Nama
: Muhammad Andri Ramadhan Rony
NIM
: 20110120053
Jurusan
: Teknik Elektro
Menyatakan bahwa : Semua yang ditulis dalam naskah skripsi ini merupakan hasil karya tulis saya sendiri dan bukan menjiplak hasil karya orang lain, kecuali dasar teori yang saya cuplik dari buku maupun referensi dari berbagai jurnal yang tercantum pada daftar pustaka sebagai referensi saya dalam melengkapi karya tulis ini. Apabila dikemudian hari pernyataan ini tidak benar, maka saya siap menerima sanksi dari Universitas Muhammadiyah Yogyakarta sesuai dengan peraturan yang berlaku.
Yogyakarta, 4 Januari 2016 Yang menyatakan,
Muhammad Andri Ramadhan R
v
INTISARI Pemindai Lembar Buku Menggunakan Metode Capturing dengan Picu Sensor Optical Proximity Infrared Merupakan sistem elektronika digital dengan menggabungkan antara dua perangkat yakni perangkat keras dan perangkat lunak. Dengan perangkat keras sebagai pendeteksi lembar buku dan perangkat lunak sebagai penangkap gambar. Tampilan pada interface webcam capture dibagi menjadi 2 tampilan webcam yang sedang aktif. Pemindai lembar buku ini bekerja berdasarkan hasil pengolahan data informasi yang dikirim oleh sensor optical proximity infrared. Dalam sistem ini metode pembacaan sensor akan mengirimkan sinyal ke interface webcam capture yang nantinya akan melakukan capturing pada webcam yang aktif. Sensor yang digunakan diproses oleh mikrokontroler yang telah diprogram dengan bahasa C code vision AVR dan interface webcam capture diprogram dengan bahasa BASIC visual basic.NET. Kata Kunci : Pemindai, Metode Capturing, Sensor, Mikrokontorler Atmega8
vi
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO :
”Barang siapa yang bersungguh- sungguh maka mendapatlah ia”
“Tuntutlah ilmu sejak dalam buaian sampai ke liang lahat” (HR. Bukhori)
“Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat” (Q.s. al-Mujadalah : 11)
“Orang pandai dan beradab tak kan diam di kampung halaman Tinggalkan negerimu dan merantaulah ke negeri orang Pergilah ‘kan kau dapatkan pengganti dari kerabat dan teman Berlelah-lelahlah, manisnya hidup terasa setelah lelah berjuang” (Imam Syafi’i)
“Your work is going to fill a large part of your life, and the only way to be truly satisfied is to do what you believe is great work. And the only way to do great work is to love what you do. If you haven't found it yet, keep looking. Don't settle. As with all matters of the heart, you'll know when you find it” (Steve Jobs)
vii
PERSEMBAHAN Skripsi ini merupakan persembahan TERBAIK yang saya tujukan kepada: Ibunda (Sumiaty Haslinda). Skripsi ini mungkin belum sepeserpun dapat membalas bakti-bakti yang telah ibu berikan kepadaku di kala kecilku sampai saat ini, namun skripsi ini merupakan awal dari munculnya kesempatan – kesempatan untuk membahagiakan ibunda di dunia maupun akhirat. Ayahanda (Rony Yunus), tetaplah membimbing dan tetap menjadi panutan kepada
anak-anakmu.
Skripsi ini
adalah
bukti
kesungguhanmu
dalam
membantuk anakmu ini. Kedua kakek yang hebat dan menginspirasi (alm. H.Faried Ali dan alm. H. Abdul Wahid). Skripsi ini menjadi persembahan yang telat ku persembahkan untuk kalian, maafkan lah cucu mu ini namun pelajaran hidup yang kalian berikan sudah sangat bermanfaat dan semoga pahala ilmu yang ditinggalkan kepadaku akan terus mengalir di kehidupan kalian di akhirat sana. Kepada ketiga adik-adikku (Dandi, Danti dan Melisa) skripsi ini merupakan tolak ukur bagi kalian untuk menunjukkan kepada ibunda, seberapa hebatnya kalian di masa depan. Lampauilah dan jadilah yang lebih baik dan lebih baik lagi. Kepada teman-teman dan seluruh saudara teknik elektro umy, skripsi ini adalah bukti kebersamaan kita selama menempuh masa-masa perjuangan di teknik elektro, doa sukses selalu menyertai kalian dan kuharapkan tetap ada istilah keluarga dalam persahabatan kita. Kepada teman-teman se-perantauan Fiven PD.Yogyakarta ( Bagus, Labib, Karim dan Wildan) skripsi ini merupakan bukti terima kasih ku selama menempuh masa senang dan pecah selama aku berada di kota Yogyakarta.
viii
KATA PENGANTAR
Assalammu’alaikum Wr.Wb. Dengan mengucapkan Puji dan Syukur penulis panjatkan akan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan Rahmat dan Hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan skripsi dengan judul : “ PEMINDAI LEMBAR BUKU MENGGUNAKAN METODE CAPTURING DENGAN PICU SENSOR OPTICAL PROXIMITY INFRARED”
Berbagai upaya telah penulis lakukan untuk menyelesaikan skripsi ini, tetapi karena keterbatasan kemampuan penulis, maka penulis meminta maaf yang sebesar-besarnya
karena
masih
banyak
kekurangan-kekurangan
dalam
penyusunan laporan skripsi ini, baik dalam susunan kata, kalimat maupun sistematika pembahasannya. Penulis berharap laporan skripsi ini dapat memberikan sumbangan yang cukup positif bagi penulis khususnya dan pembaca sekalian pada umumnya. Seperti halnya berbagai bentuk kreatifitas yang selalu memerlukan pembaharuan dan pengembangan, skripsi ini juga membutuhkan pembaharuan dan pengembangan sekiranya terdapat hal-hal baru yang akan ditambahkan maupun pembenaran ilmiah yang membenarkan dari apa yang telah disampaikan oleh penulis.
ix
Terwujudnya Tugas Akhir (Skripsi) ini tidak lepas dari bantuan dan dorongan berbagai pihak yang sangat besar artinya. Dan dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada yang terhormat : 1. Bapak Ir. Agus Jamal, M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadyah Yogyakarta. 2. Bapak Rahmat Prasetya Adi, S.T., M.T.,sebagai Dosen Pembimbing I yang dengan sabar membimbing, membagi ilmunya dan mengarahkan penulis selama melaksanakan penelitian tugas akhir hingga dapat menyelesaikan penulisan laporan ini. 3. Bapak Rama Okta Wiyagi, S.T., M.Eng.sebagai Dosen Pembimbing II yang dengan sabar membimbing, membagi ilmunya dan mengarahkan penulis selama melaksanakan penelitian tugas akhir hingga dapat menyelesaikan penulisan laporan ini. 4. Muhammad Yusvin Mustar, ST.,M.Eng., sebagai penguji pada saat pendadaran. 5. Segenap Dosen pengajar di Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 6. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 7. Staf Laboratorium Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
x
8. Kedua Ibu Bapakku, Dra. Sumiaty Haslinda, Apt. dan Drs Rony Yunus Faried., Ms. Untuk segalanya, yang telah kalian berikan dengan sepenuh hati. 9. Keluarga Besarku yang telah memberikan semangat, saran dan dukungan baik moril dan materil kepada penulis. 10. Seluruh rekan-rekan mahasiswa/I Teknik Elektro UMY berbagai angkatan yang telah saling mendukung selama masa perkuliahan. 11. Semua pihak yang telah membantu penulis yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Terima Kasih. Tidak ada yang dapat penulis berikan selain ucapan terima kasih atas seluruh bantuan yang telah diberikan. Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan memberi tambahan ilmu bagi para pembaca. Semoga Allah SWT meridhoi kita semua, Amin ya Rabbal Alamin.
Wassalammu’alaikum Wr.Wb. Yogyakarta, 4 Januari 2016
Penulis
xi
DAFTAR ISI SAMPUL (COVER) …………………………………………………………... .i HALAMAN JUDUL ………………………………………………..……..… ii HALAMAN PERSETUJUAN ……………………………………………..… iii HALAMAN PENGESAHAN …………………………………………………iv HALAMAN PERNYATAAN ………………………………………...………v INTISARI …………………………………………………………………… vi MOTTO …………………………………………………………………….… vii HALAMAN PERSEMBAHAN………………………………………………. viii KATA PENGANTAR ……………………………………………………….. ix DAFTAR ISI …………………………………………..………………...…… xii DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………….… xv DAFTAR TABEL ……………..……………………………………………… xvii BAB I. PENDAHULUAN ……………………………………………………... 1 1.1 Latar Belakang Masalah …………………………………………….… 1 1.2 Perumusan Masalah ……………………………...…….…………..... 2 1.3 Batasan Masalah …………………………………………………...….. 3 1.4 Tujuan ………………………………………………………………… 3 1.5 Luaran yang Diharapkan …………………………...…………….…
3
1.6 Manfaat ...…………………………………………………………....
4
1.7 Metode Penelitian ……………………………..………...………......
4
1.8 Sistematika Penulisan ……………………….………...…...…….….. 5 BAB II. LANDASAN TEORI …………………………………………...….… 6
xii
2.1 Perkembangan Dari Sistem Manual ke Digital …………………...… 6 2.1.1 Proses Digitalisasi ………………………………………………. 7 2.2 Webcam …………………………………………………………..…… 8 2.3 Focal Length ……………………………………………...…………… 10 2.4 Mikrokontroler ATmega8 …………………………….…………….… 11 2.4.1 Konfigurasi Pin ATmega8 ……………………...………………. 13 2.4.2 Arsitektur ATmega8 ………………………….………………… 14 2.4.3 Komunikasi Serial Pada ATmega8 ……………………..…….. 15 2.5 Sensor Optical Proximity Infrared ………………………...………..
17
2.6 Perangkat Lunak …………………………………………………….. 19 2.6.1 Microsoft Visual Basic.NET …………………………………… 19 2.6.1.1 Konsep Umum Pemrograman .NET ……………………... 21 2.6.1.2 Windows Form …………………………………………… 23 2.6.2 EMGU.CV …………………………………………………….... 25 BAB III. METODE PENELITIAN ……………………………………………. 27 3.1 Prosedur Perancangan ……………………………………………..... 27 3.2 Pengumpulan Informasi ……………………………….…………..... 28 3.3 Spesifikasi Sistem …………………………………………...……… 28 3.4 Desain Sistem ……………………………………................………
29
3.5 Prototyping dan Verifikasi ……………………………….................
38
3.6 Validasi ……………………………………………………………...…39 BAB IV. HASIL PENGUJIAN DAN IMPLEMENTASI ALAT …………....… 40 4.1 Perangkat Keras ………………………………………………..........
40
4.1.1 Bagian Elektronik …………………………….………………. 40 4.1.1.1 Pengujian Tegangan Mikrokontroler ATmega8 …….…… 41 4.1.1.2 Pengujian Sensor Optical Proximity Infrared ……….…… 43 4.1.1.3 Pengujian Komunikasi Serial Mikrokontroler …………… 45 4.1.2 Bagian Konstruksi ………………………………………….……47 4.2 Perangkat Lunak ……………………………………………………...48
xiii
4.2.1 Pengujian Aplikasi Webcam Capture …………………...……. 48 4.2.2 Pengujian Komunikasi Serial Aplikasi …………………….…… 51 4.2.3 Pengujian CPU Usage Aplikasi ……………………...…………. 54 4.3 Validasi Sistem ……………………………………………..…………. 56 4.4 Cara Kerja Alat ……………………………………………….……..…58 4.5 Implementasi Alat ……………………………………………….……..61 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ………………..…………………..69 5.1 Kesimpulan ………………………………………...…………………. 69 5.2 Saran ………………………………………………………….………. 70 DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………....71 LAMPIRAN ………………………………………………………………...72
xiv
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Teknologi adalah Perubahan ke Digital …………………………….6 Gambar 2.2 Proses Digitalisasi Dokumen ……………………………………….7 Gambar 2.3 Webcam …………………………………………………………….8 Gambar 2.4 Perspektif focal length pada kamera ………………………………11 Gambar 2.5 Diagram Blok Mikrokontroler ATmega8 …………………………13 Gambar 2.6 Pin Pin Mikrokontroler ATmega8 ………………………………...14 Gambar 2.7 Arsitektur CPU mikrokontroler ATmega8 ………………………..15 Gambar 2.8 Blok USART ……………………………………………………..16 Gambar 2.9 Prinsip Kerja Sensor optical proximity infrared …………………..18 Gambar 2.10 Sensor optical proximity infrared ………………………………..19 Gambar 2.11 Visual Basic.NET ………………………………………………...20 Gambar 2.12 Open Project Visual Basic.NET ………………………………...21 Gambar 2.13 Windows Form …………………………………………..……….24 Gambar 2.14 Arsitektur EMGU.CV ……………………………………………26 Gambar 3.1 Diagram Blok prosedur perancangan ……………………………..27 Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem ……………………………………………...29 Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Perangkat Keras .............................................31 Gambar 3.4 Tampilan Layout PCB .....................................................................31 Gambar 3.5 Masukan Sensor Infrared .................................................................32
xv
Gambar 3.6 Desain penyangga webcam ..............................................................33 Gambar 3.7 Lensa jepit wide 0.67 .......................................................................34 Gambar 3.8 Flowchart sistem secara keseluruhan ..............................................36 Gambar 3.9 Interface Webcam capture ...............................................................37 Gambar 4.1 Pengukuran tegangan pada rangkaian minimum ………….............42 Gambar 4.2 Pengujian sensor optical proximity infrared ………………………43 Gambar 4.3 Pengujian komunikasi serial pada sensor A ………………………46 Gambar 4.4 Pengujian komunikasi serial pada sensor B ……………………….46 Gambar 4.5 Listing Program Webcam Capture Pada VB.net ………………….49 Gambar 4.6 Pengambilan Gambar Pada VB.Net ………………………………51 Gambar 4.7 Listing program komunikasi serial pada Vb.net ………………..…52 Gambar 4.8 Display Komunikasi Serial ………………………………………..53 Gambar 4.9 Spesifikasi komputer yang digunakan …………………………….54 Gambar 4.10 Pemakaian CPU usage …………………………………………...55 Gambar 4.11 Tampilan Pemindai Lembar Buku ……………………………….59 Gambar 4.12 Proses Pemindaian ……………………………………………….62 Gambar 4.13 Hasil pemindaian dengan ukuran 14,1 x 20,8 cm ………………..64 Gambar 4.14 Hasil pemindaian dengan ukuran 15,2 x 20,8 cm ………………..65 Gambar 4.15 Hasil pemindaian dengan ukuran 21 x 29,7 cm ………………….66 Gambar 4.16 Hasil pemindaian dengan ukuran 20,8 x 29,4cm ………………...67 Gambar 4.17 Hasil pemindaian dengan ukuran 21,8 x 32,4 cm ………………..68
xvi
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Hasil pengujian sensor optical proximity infrared ……………………...44 Tabel 4.2 Hasil Validasi Sistem …………………………………….…………..56 Tabel 4.3 Hasil Pengujian implementasi alat …………………………………..63
xvii
